[發明專利]動力電池熱失控安全性的預測方法、裝置及計算機可讀存儲介質

有效

• 申請號: 201810122869.1
• 申請日: 2018-02-07
• 公開（公告）號: CN108446434B
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: 馮旭寧;鄭思奇;何向明;王莉;歐陽明高;任東生;盧蘭光
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/04
• 代理公司: 11606 北京華進京聯知識產權代理有限公司
• 代理人: 哈達

本發明涉及一種動力電池熱失控安全性的預測方法、裝置及計算機可讀存儲介質。獲取第一動力電池的自生熱初始溫度?；趧恿﹄姵責崾Э胤磻獎恿W模型，獲取所述第一動力電池發生熱失控時的最高溫度。根據所述自生熱初始溫度與所述最高溫升的關系曲線，判斷所述第一動力電池的熱失控安全性。所述動力電池熱失控安全性的預測方法，可以在不制作全電池的情況下，預測所述第一動力電池的熱失控安全性，減少了傳統安全性設計過程中組裝動力電池全電池的必須工序，縮短動力電池設計開發周期，節省設計開發成本，提高了動力電池安全性設計的效率。

技術領域

本發明涉及電池技術領域，特別是涉及一種動力電池熱失控安全性的預測 方法、裝置及計算機可讀存儲介質。

背景技術

電動汽車是新能源汽車的主體，動力電池是電動汽車的核心能量源。鋰離 子動力電池(以下簡稱“動力電池”)具有能量密度和循環壽命方面的優勢，是 電動汽車動力來源的主要選擇之一。由于車載空間有限，為增加電動汽車的續 航里程，除了在有限車載空間內多裝動力電池之外，更要提高動力電池的比能 量。更高比能量的動力電池在發生安全事故時，其熱失控釋放的能量更加集中， 必須在設計過程中考慮高比能量動力電池的熱失控安全性。

目前，在安全性設計方面，一般會進行材料的熱穩定性測試，極片的熱穩 定性測試，以及全電池的熱失控特性測試。然而，材料和極片的熱穩定性測試 一般都只具有定性分析的作用，不能直接反映全電池的熱失控特性。也即進行 動力電池安全性設計，必須要組裝出全電池，并進行全電池的熱失控特性實驗， 才能準確地判斷所設計動力電池的熱失控安全性。

專利201410470610.8中公開了一種鋰離子電池熱失控的建模方法，該專利 的目標是為擴展鋰離子電池在極端高溫條件下的應用范圍提供重要的依據。其 中的反應動力學參數需要通過全電池單體的熱失控特性數據進行逆向標定。這 種逆向標定的方法仍然需要進行全電池實驗，在進行電池安全性設計過程中， 并不能有效地減少實驗量和提高研發效率。

發明內容

基于此，有必要針對傳統的方案必須制備全電池才能對動力電池的安全性 進行預測的問題，提供一種動力電池熱失控安全性的預測方法、裝置及計算機 可讀存儲介質。

一種動力電池熱失控安全性的預測方法，包括以下步驟：

S10，獲取第一動力電池的自生熱初始溫度；

S20，基于動力電池熱失控反應動力學模型，獲取所述第一動力電池發生熱 失控時的最高溫度，所述最高溫度與所述自生熱初始溫度之差為所述第一動力 電池的最高溫升；以及

S30，根據所述自生熱初始溫度與所述最高溫升的關系曲線，判斷所述第一 動力電池的熱失控安全性。

在一個實施例中，所述步驟S20中，所述動力電池熱失控反應動力學模型 的建立方法包括：

S210，制備多個第二動力電池；

S220，對所述多個第二動力電池分別進行充電測試和放電測試；

S230，拆解充電后的第二動力電池和放電后的第二動力電池，得到所述第 二動力電池的子結構，所述第二動力電池的子結構為充滿電狀態的正極片、放 空電狀態的正極片、充滿電狀態的負極片、放空電狀態的負極片、隔膜以及電 解液中的一種或多種；

S240，對所述第二動力電池的子結構進行差示掃描量熱測試，獲得所述第 二動力電池的子結構中的熱失控反應，以及所述熱失控反應中的反應參數；

S250，基于反應動力學方程、質量守恒方程、能量守恒方程以及所述反應 參數，建立所述動力電池熱失控模型。

在一個實施例中，所述步驟S210中，所述第二動力電池的正極材料和所述 第二動力電池的負極材料選取滿足以下公式：